摘要：先进聚合物基复合材料(APC)是实现航空航天装备轻量化的重要结构材料,而制造效率低、成本高、耗能严重等因素阻碍了APC的进一步扩大应用。电阻植入焊(RIW)技术具有设备简单、效率高、节能环保、适合大型曲面结构连接等优点,是能够替代传统的胶接工艺实现APC结构件的绿色制造、再制造、循环利用的革新性技术之一。本文综述了APC电阻植入焊工艺及应用技术的研究进展,介绍了APC电阻植入焊技术面临的挑战,系统归纳总结了热塑性复合材料RIW原理、电阻植入体类型、焊接工艺参数优化、热固性复合材料RIW原理以及RIW在大型APC结构件制造中的应用技术等,指出了APC的RIW目前存在涉及材料设计、工艺优化和夹具制造等方面的问题。在未来,热塑性复合材料(TPC)结构的RIW技术相关的研究有望集中在发展更高强度的焊接黏结剂、设计新型结构的发热元件(HE)和改善黏结剂与HE的界面结合强度等方面,以提高接头的承载能力;加强RIW接头力学本构模型、疲劳强度以及服役寿命的研究;针对特定APC部件开展焊接设备和夹具的研究,推动RIW工程化,填补国内在该方面的空白。

摘要：采用酚酞啉(PPL)、二氮杂萘酮双酚(DHPZ)等单体制备了羧基含量可控的杂萘联苯结构聚芳醚砜(PPES-P),聚合物主链羧基含量与分子设计一致性较高,玻璃化转变温度(Tg)均达到260°C以上,具有优异的热稳定性和溶解性.进一步选取不同羧基含量的PPES-P对601环氧树脂体系进行反应性增韧改性,考察PPES-P羧基含量对树脂体系力学性能和热稳定性的影响.结果表明:PPES-P树脂与601环氧树脂相容性较好,羧基作为交联点能够参与环氧树脂固化反应,强化了增韧组分与基体树脂的界面结合能力,PPES-P反应性增韧改性不仅提高了601环氧树脂体系的冲击与弯曲性能,还保持了树脂体系较高的Tg,其中PPL与DHPZ结构单元为1:3的PPES-P13改性后树脂冲击强度提高了43%,试样断裂面为均相结构且呈韧性断裂形貌.

摘要：以邻甲酚酞和对氯硝基苯为初始原料,经过亲核取代反应、硝基还原反应合成一种含酚酞结构的芳香二元胺(MPDA);MPDA再与双酚A型二醚二酐(BPADA)进行缩合反应,采用马来酸酐(MA)进行封端;最后,经环化脱水反应,制得马来酰亚胺封端的含酞Cardo结构聚醚酰亚胺齐聚物(mPEI-C)。利用FTIR、~1H-NMR、DSC、TGA及DMA等分析测试手段,表征了mPEI-C的化学结构、固化行为、耐热性能及其固化薄膜在不同温度下的力学性能。采用湿法预浸-模压法,制备T700炭纤维增强mPEI-C树脂基复合材料,测试表征了复合材料的力学性能,研究探讨了复合材料的破坏机制。研究结果表明,mPEI-C为无定型的低分子量齐聚物,具有优异的溶解性能和耐热性能,玻璃化转变温度达320℃以上,初始热分解温度接近430℃,室温下固化薄膜拉伸强度达130 MPa;其炭纤维复合材料的层间剪切强度和弯曲强度也分别达到了86.2、1481.6 MPa,且表现出良好的耐湿热能力。

摘要：根据碳纤维表面形貌与两种环氧树脂黏度特性,确定复合材料合适的固化压力。针对两种环氧树脂的黏度差异,比较膨胀压力设计及固化工艺优化方法。结果表明:高黏度环氧树脂体系的软模膨胀成型工艺适应性更好,固化周期缩短13.6%,凝胶压力设计温度(135±5)℃能够保证产品内部质量,固化温度(170±5)℃降低产品变形风险,支撑梁构件缺陷比例<0.5%,满足航天结构复合材料质量控制新常态的要求。

摘要：软模的膨胀加压行为匹配性是复合材料软模成型的关键,为了实现软模成型工艺中软模压力的可控,本文研究了软模材料的压缩泊松比、膨胀行为及压力平衡特性。将软模成型工艺中软模膨胀加压过程分为软模自由膨胀、半自由膨胀加压、体积受限膨胀加压三个阶段,对软模不同阶段进行变形及压力理论分析,采用软模升温测试系统测试软模的尺寸及压力变化。基于上述理论设计了软模尺寸,优化了固化工艺,采用优化后的软模成型工艺制备了C形梁和工字梁,并表征了C形梁和工字梁内部质量和尺寸精度。结果表明,软模材料的压缩泊松比为0.495,软模不同阶段的的膨胀行为及压力平衡特性与理论分析相符,通过软模尺寸设计及固化工艺优化实现了软模成型过程中压力的精确控制,由此制备出了内部质量好、尺寸精度高的复合材料C形梁和工字梁。

摘要：对国产MT700与进口T700S碳纤维复合材料单螺栓连接结构的静拉伸强度进行实验研究,分析了两种材料的载荷-位移曲线特征、连接强度特性及破坏形式。实验结果表明:国产MT700/603层合板连接部位的承载能力及结构稳定性均优于进口T700S/603层合板,M5及M6单螺栓连接破坏强度分别提高了12%和10%;另外,国产MT700/603层合板胶-螺混合连接有效提高了整体连接强度和安全设计裕度,胶层破坏后,M5与M6单螺栓胶-螺混合连接剩余强度系数分别达到65%和88%。

摘要：建筑能耗的日益增长使得建筑业不得不更加重视建筑节能,被动式低能耗建筑应运而生。窗墙比不仅影响建筑造型、建筑采光,更关乎建筑冷热负荷。本文以青岛某典型被动式低能耗建筑为基础,以DeST软件建立典型建筑模型。通过设计3种不同工况,共计75组建筑模型,研究了不同朝向窗墙比及外窗类型对建筑冷热负荷的影响,同时给出了不同朝向窗墙比的建议范围。